广西珊瑚钨锡矿床流体包裹体研究

喻静雯 方 科 陈雪源 杨明德 刘运锷 曾南石 陈 探

(1.桂林理工大学地球科学学院；2.中国有色桂林矿产地质研究院)

广西珊瑚钨锡矿床流体包裹体研究

喻静雯1方 科2陈雪源1杨明德2刘运锷2曾南石1陈 探1

(1.桂林理工大学地球科学学院；2.中国有色桂林矿产地质研究院)

长营岭钨锡石英脉为广西珊瑚钨锡矿区最具工业意义的矿化类型。在详细的岩相学观察的基础上，对代表性含矿石英脉中石英的流体包裹体进行了系统显微测温和激光拉曼光谱分析，结果表明：①石英中的流体包裹体主要为富液体包裹体，少量纯液体包裹体以及极少量的含CO2三相包裹体；②主成矿阶段均一温度主要集中于230～250 ℃温区，且由矿段中部展示出均一温度呈SW—NE向逐渐降低的变化趋势；③冰点温度为-3.7～-5.1 ℃，盐度为6%～7%；④流体组分主要为H2O，含少量CO2和CH4等，说明珊瑚矿区成矿流体背景为较封闭的低CO2、低盐度的中温热液体系，成矿流体由矿区中部向NE方向运移。上述研究成果对于进一步研究区内成矿规律具有一定的参考价值。

脉状钨矿床 流体包裹体 激光拉曼光谱分析 均一温度 盐度 冰点温度 成矿规律

广西珊瑚钨锡矿床是南岭地区钨锡成矿带内的典型脉状钨锡矿床之一。自20世纪80年代以来，众多学者对该矿床开展了一系列有关成矿地质特征[1-3]、地球化学特征[4-6]、成矿模式[7-10]、矿床成因[11]和矿产资源预测[12-16]工作，并较好地掌握了该矿区主要控矿规律。近年来，该矿区深部及外围的找矿研究取得了较大突破，但对矿床成矿流体的研究则相对薄弱。为此，在详细的岩相学观察的基础上，对珊瑚钨矿主矿区-5～175 m中段15#，33#等主要含矿石英脉沿水平与垂深方向进行了系统采样，通过对样品中石英的流体包裹体进行详细测温和激光拉曼光谱分析，获取了一些有用的成矿信息，为深入研究区内成矿规律提供参考。

1 区域地质概况

珊瑚钨锡矿床地处广西钟山县，位于著名的平桂钨锡多金属矿成矿区带内，大地构造位置为桂东坳陷的中部，南岭EW向构造带、湘南SN向构造带和桂东NE—NNE构造带的交汇部位。区内主要出露地层为泥盆系和石炭系，泥盆系不整合于寒武系之上，其下部以碎屑岩为主，上部为碳酸盐岩；石炭系以碳酸盐岩为主。区域性大断裂以EW，NW向为主，NNE，SN向断裂相对较小，但具有重要的控矿意义，珊瑚矿床矿化富集明显受NNE向断裂带控制。区域岩浆活动相对频繁，分布广泛，分属加里东期、印支期以及燕山期。岩性主要为加里东期花岗闪长岩、石英闪长岩，印支期石英闪长岩和燕山期花岗岩、花岗斑岩。区内燕山期花岗岩与成矿关系密切，但矿区尚未发现与矿化直接相关的岩体。区域矿产十分丰富，在平桂钨锡多金属矿成矿区带内，具工业开采利用价值的金属矿主要有钨、锡、铁、锑、银、金、稀土等。矿床类型较多，有石英脉型、硫化物型、矽卡岩型、云英岩型、伟晶岩型、砂矿和风化壳型等，以石英脉型、硫化物型及矽卡岩型为主。

2 矿床地质特征

区内赋矿地层主要为下泥盆统碎屑岩系。矿区褶皱和断裂发育，规模较大的褶皱构造有葫芦岭短轴背斜和旗岭背斜，断裂构造按走向大体可分为NNE，NW，EW，SN等4组，其中以NNE向断裂为主，次为NW向断裂，2组构造呈交叉发育，构成菱形格状构造体系。区内主要分布有长营岭钨锡石英脉型、杉木冲—龙门冲钨锑萤石石英脉型、八步岭—旗岭含钨石英角砾脉型以及盐田岭似层状锡多金属硫化物型等4类矿床，其中长营岭钨锡石英脉型为最主要的矿床类型。长营岭钨锡石英脉型矿床由NNE向的F1，F5断层和NW向的F8，F22，F17，F27等断层交叉形成的格状断裂系统控制，主要矿脉充填于NNE向断裂中。矿区中主要的矿石矿物有黑钨矿、锡石、白钨矿、黄铜矿、闪锌矿、毒砂、黄铁矿等；脉石矿物有石英、方解石、白云石、白云母、萤石、磷灰石、菱锰矿、雌黄铁矿、方铅矿等。矿石主要构造有块状构造、对称条带构造、角砾状构造、脉状构造、浸染状构造、晶洞构造、梳状构造等。矿石主要结构有交替溶蚀结构、自形晶结构、他形晶结构、压碎结构等。矿区内岩石蚀变强烈，主要有硅化、萤石化、黄玉化、绢云母化、电气石化和碳酸盐化及绿泥石化，其中与钨锡石英脉形成关系最密切的蚀变是白云母-绢云母化、萤石化、电气石化和硅化。根据矿物脉状间的相互穿插构造、角砾状构造和残余构造，结合成矿期间构造活动，可大致将珊瑚钨锡矿床划分为早期的锡石-萤石-黄玉阶段、中期的黑钨矿-锡石-硫化物-石英阶段和晚期的碳酸盐-白钨矿阶段等3个成矿阶段。

3 流体包裹体研究

3.1 样品分布及测试条件

为深入了解成矿流体性质及其运移方向，本研究主要针对石英脉型钨锡矿床，在长营岭矿区对15#，33#等主矿脉沿走向和垂深不同标高(175～-5 m)进行了系统采样和室内镜下岩相学研究。矿石样品中矿物组合均以石英和黑钨矿为主，含少量的锡石、白云母、萤石和硫化物。测温样品分别被磨制成厚0.1～0.3 mm双面抛光的晶片，在此基础上对石英中流体包裹体进行详细观察及显微测温，并选择有代表性的包裹体进行激光拉曼光谱分析。

3.2 流体包裹体岩相学特征

珊瑚钨矿主成矿阶段含矿石英脉中石英的流体包裹体非常丰富，该类包裹体可大致分为纯液体包裹体、气液包裹体及含液体CO2包裹体。结合冷冻回温过程相态的变化，又可划分为Ⅰ型包裹体和Ⅱ型包裹体。区内包裹体类型见图1。

3.2.1 Ⅰ型包裹体

Ⅰ型包裹体为NaCl-H2O体系，以两相包裹体(Ⅰa型)或单相包裹体(Ⅰb型)的形式产出。大小为5～110 μm，是含矿石英脉的石英中数量最多的流体包裹体，占包裹体总数的95%以上。

(1)Ⅰa型包裹体。矿区内两相包裹体皆为富液相气液两相包裹体，未见富气相包裹体。该类型包裹体由盐水溶液及其蒸气组成，变化较大，一般为10～30 μm，部分<10 μm，个别最大的长径可达110 μm，形态一般为负晶形，呈孤立状(图1(a)、图1(b))随机分布于矿物内或呈群状 (图1(c))、带状、线状(图1(d))分布于矿物的生长环带内。包裹体的气液百分比主要为10%～20%，少数约40%。气泡一般无色，但有因光线折射及包裹体厚薄不均略带棕褐色色调，气泡和溶液之间界限明显。Ⅰa型包裹体在矿区极为常见。

图1 包裹体类型

(2)Ⅰb型包裹体。区内以纯液相的形式产出(纯液体包裹体)，该类包裹体数量不多，在室温下以纯液相产出，大小一般为5 μm，形态多为长条形、浑圆形及不规则形等。

3.2.2 Ⅱ型包裹体

Ⅱ型包裹体为液态CO2三相CO2-H2O-NaCl型包裹体(图1(e))，根据室温(20℃)条件下的相态特征，判断其由水溶液、液相CO2和气相CO2构成。大小变化较大，较小的为10～15 μm，较大的为100 ～147 μm，液相CO2相体积大约占包裹体总体积的6% ～16%，形态呈近似六边形、椭圆形，呈孤立状产出，为原生包裹体。样品中该类型包裹体数量较少，与I类包裹体相伴生。

3.3 流体包裹体显微测温

测试的15件样品全部来自于4个中段(分别是175，75，35，-5 m标高的中段)不同穿脉位置的15#，33#等主成矿阶段含矿石英脉中石英的Ⅰa型原生流体包裹体(由于Ⅱ型包裹体的数量太少，并未计算入内)，其中标高125 m的中段所采的样品中由于流体包裹体数量较少，且绝大多数为次生包裹体，因而数据缺失，相关测试结果见图2。由图2可知，原生包裹体的均一温度主要集中于230～250 ℃内温区，部分包裹体的均一温度在180～200 ℃范围形成一个小的峰值。据此可认为，该成矿流体属中温流体体系，矿脉形成具有多期次脉动的成矿特征。

本研究的重点是Ⅰa型包裹体，其盐度是利用冰点温度根据Hall[17]提供的方程计算得到的。利用测试得到的均一温度和计算得到的盐度作出温度-盐度双变量图，由该图可知，成矿流体包裹体的盐度总体小于8%，其中主要(约占总量的60%)为6%～7%，以低盐度流体包裹体为主。

3.4 流体包裹体的激光拉曼探针测定

选取主成矿阶段含矿石英脉石英中的Ⅰa型和Ⅱ型原生流体包裹体进行了激光拉曼探针分析，结果见图3。由图3可知：Ⅰa型两相包裹体的液相成分以H2O为主(图3(a))，气相成分显示除H2O外，具较强的CO2和CH4成分特征峰值(图3(b))；Ⅱ型三相包裹体的液相成分较为复杂，以H2O为主(图3(c))，含CO2液相和CO2气相及微量CH4(图3(d)、图3(e))。

4 讨 论

珊瑚钨矿主成矿阶段含矿石英脉石英中的流体包裹体由绝大多数的富液相两相水溶液包裹体、少量的纯液体包裹体和含CO2三相水溶液包裹体组成。激光拉曼探针分析结果表明，包裹体的气相组分主要为H2O，含少量的CO2、CH4和N2等，由此说明成矿流体含少量的CO2、CH4和N2等。

测试样品的原生包裹体温度变化主要集中于230～250 ℃温区，少量出现在<200 ℃的范围中，成矿作用具多期脉动特征，流体包裹体含盐度为6%～7%。从成矿早期到晚期，沿矿脉走向及不同深度所测定的流体包裹体的盐度未显著变化，成矿流体的演化趋势总体表现为单纯冷却。因此，珊瑚矿区成矿流体背景为较封闭的低CO2、低盐度的中温热液体系，也反应出其成矿环境较为稳定。

由长营岭矿区12#，15#矿脉所采样品的均一温度可知，成矿流体的均一温度呈由矿区SW段深部向NE向浅部逐渐降低的变化趋势，表明成矿流体的运移方向应为由SW向NE方向运移，这与矿床西南段深部揭露有大脉的认识相一致。

因降温过程中，流体盐度几乎未发生改变，成矿流体的演变趋势为单纯冷却，即说明这是一个未受外来水加入干扰的热水体系。黑钨矿-锡石-硫化物石英脉阶段的成矿流体是岩浆热液，并未有大气降水的混入，但在成矿晚期的碳酸盐阶段有少量大气降水的混入。

图2 珊瑚钨矿床长营岭矿区流体包裹体均一温度直方图

图3 矿区流体包裹体激光拉曼光谱分析结果

[1] 宋慈安.珊瑚钨锡矿床[M].北京：北京工业大学出版社，2001.

[2] 洗柏琪.广西钨锡石英脉矿床的地质特征及成矿条件分析[J].广西地质，1985(1)：25-35.

[3] 李红亮，宋慈安，邓 江.广西珊瑚钨锡矿田的原生分带及矿化富集规律[J].华南地质与矿产，2012，28(3)：213-219.

[4] 刘慷怀.广西珊瑚钨锡矿床原生地球化学分带及其找矿意义[J].桂林冶金地质学院学报，1989(4)：421-430.

[5] 刘慷怀.广西珊瑚锡矿稀土元素的地球化学[J].桂林冶金地质学院学报，1990(3)：251-260.

[6] 余 勇，李晓峰，肖 荣，等.广西珊瑚钨锡矿田锆石U-Pb和绢云母40Ar/39Ar年龄及其地质意义[J].矿物学报，2014，34(3)：297-304.

[7] 韦昌山，熊成云，刘国庆.广西钟山珊瑚矿田的构造变形、动力学演化与控矿关系[J].广西地质，1993(4)：63-76.

[8] 王 强.广西钟山县珊瑚钨锡矿成矿地质条件成矿规律和成矿预测[D].北京：中国地质大学(北京)，2010.

[9] 蔡明海，赵广春，张诗启，等.富贺钟钨锡多金属矿集区成矿规律及成矿模式[J].大地构造与成矿学,2012,36(1):85-92.

[10] 刘运锷，黄家贤，方 科.珊瑚石英脉型钨锡矿床容矿裂隙的形成机制探讨[J].矿物学报，2013(S)：946-947.

[11] 章雨旭.长营岭钨锡矿床中黑钨矿锡石石英脉成因探讨[J].中国地质科学院地质研究所所刊，1987(17)：75-84.

[12] 杨明德，黄 杰，蔡宏渊.广西钟山县珊瑚钨锡矿区及其外围找矿远景展望[J].矿产与地质, 2007，21(3)：307-311.

[13] 张辰光.广西锡矿床分布规律与找矿远景预测——以珊瑚钨锡矿为例[J].矿床地质，2010(S)：229-230.

[14] 邓 江，宋慈安，李红亮.广西珊瑚长营岭钨锡矿床成矿规律及深部边部外围找矿预测[J].中国钨业，2012, 27(1):22-26.

[15] 徐文杰，刘运锷，刘 伟，等.广西珊瑚钨锡矿资源接替勘查项目找矿效果及找矿前景分析[J].大众科技，2012(1)：194-197.

[16] 卢焕章，范宏瑞，倪 培，等.流体包裹体[M].北京：科学出版社，2004.

[17] Hall D L,Sterner S M, Bodner R J. Freezing point depression of NaCl-KCl-H2O solutions [J]. Economic Geology,1988(5):863-886.

Study on the Fluid Inclusions of the Shanhu Tungsten-Tin Deposit in Guangxi

Yu Jingwen1Fang Ke2Chen Xueyuan1Yang Mingde2Liu Yune2Zeng Nanshi1Chen Tan1

(1.College of Earth Sciences,Guilin University of Technology;2.China Nonferrous Metals(Guilin)Geology and Mining Co.,Ltd.)

The Shanhu mine is the important mineralization type with industrial significance in Guangxi province.Based on detailed petrographic observation,the fluid inclusions of the representative quartz veins containing ores are conducted microscopic test and laser raman spectroscopy analysis.The research results show that:①the rich fluid inclusions,a small amount of pure liquid inclusions and very small amount of three-phase inclusions containing CO2are the main types of the fluid inclusions in quartz;②the uniform temperature of the main metallogenic stage is fasten on the region with the temperature of 230～250 ℃,the uniform temperature with the trend of reducing gradually in the direction of SW—NE,which is displayed by the middle of ore block in mining area;③the freezing point temperature is from -3.7 ℃ to -5.1 ℃,the salinity is from 6% to 7%;④H2O is the main component of the fluid inclusions compositions,a small amount of CO2and CH4are also contained in the fluid inclusions compositions,therefore,it indicated that the closed middle-warm fluid system with low contents of CO2and salinity is the ore-forming fluid background in Shanhu mining area,the ore-forming fluid is migrated from the central area of the mining area to the NE direction.The above research results can provide some reference for studying the metallogenic regularity in the mining area.

Tungsten deposit with vein-type, Fluid inclusions, Laser raman spectroscopy analysis, Uniform temperature, Salinity, Freezing point temperature, Metallogenic regularity

2015-03-23)

喻静雯(1990—)，女，硕士研究生,541004 广西壮族自治区桂林市雁山区雁山街319号。